[发明专利]一种提升锂离子电池性能的方法

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种提升锂离子电池性能的方法，包括如下步骤：微胶囊的制备，将成膜添加剂包裹于囊壳部分的内部形成微胶囊；将微胶囊分别混入至电极材料中，均匀混合后制成浆料；将浆料均匀涂覆在集流体的表面，烘干后作锂离子电池的电极使用；将电极通过卷绕或叠片方式组装应用到锂离子电池中；在锂离子电池化成过程中，通过挤压、加热及电化学的作用，使得微胶囊破裂从而释放出成膜添加剂，成膜添加剂会快速在电极表面反应。上述方法具有如下有益效果：将成膜添加剂从电解液中分离出来，避免了成膜添加剂的交叉反应，减少了成膜添加剂对电解液粘性的干扰，提升了锂离子电池的性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种提升锂离子电池性能的方法。

背景技术

锂离子电池在便携式电子产品的小容量电源领域已得到广泛应用，随着大容量锂离子电池在电动助力车以及电动车的应用，对电池性能要求越来越高。

在现有技术中，为了提升锂离子电池的性能及其可靠性的有效途径之一是在电解液中添加成膜添加剂，在电池反应过程中，防止电解液与电极表面直接接触，对电池的正极材料或者负极材料表面进行保护。但由于电池正负极电位的差异，正极成膜添加剂会与负极材料产生副反应，影响到负极性能的发挥，如LiBOB、TPFPB对负极成膜具有良好的作用，但是对某些正极的成膜就会造成破坏。同理，负极成膜添加剂也会与正极材料发生副反应，对正极性能造成不良影响。而现有技术中，尚无好的办法解决此难题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种提升锂离子电池性能的方法，有效地将成膜添加剂从电解液中分离出来，分别作用于正极和负极，避免成膜添加剂的交叉反应对电池极片的影响，同时减少成膜添加剂对电解液粘性的干扰，避免对电池的温度和倍率效应产生干扰。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提升锂离子电池性能的方法，包括如下步骤：

第一步，微胶囊的制备，所述微胶囊包括囊芯部分和囊壳部分，所述囊芯部分包裹于所述囊壳部分的内部，所述囊芯部分为锂离子电池用成膜添加剂，所述成膜添加剂包括正极成膜添加剂和负极成膜添加剂，将所述正极成膜添加剂包裹于所述囊壳部分的内部形成正极微胶囊，将负极成膜添加剂包裹于所述囊壳部分的内部形成负极微胶囊；

第二步，将第一步的正极微胶囊和负极微胶囊分别混入至正极和负极材料中，均匀混合后制成正极浆料和负极浆料；

第三步，将第二步的正极浆料和负极浆料均匀涂覆在集流体的表面，烘干后作锂离子电池的正极/负极使用；

第四步，将第三步的正极/负极通过卷绕或叠片方式组装应用到锂离子电池中；

第五步，将第四步的锂离子电池进行化成，此过程中通过挤压、加热及电化学的作用，使得微胶囊破裂从而释放出正极成膜添加剂和负极成膜添加剂，最后正极成膜添加剂和负极成膜添加剂会分别作用于锂离子电池的正极或负极活性材料的表面。

本发明的成膜添加剂被包裹在微胶囊中，只有在挤压、加热和电化学作用同时作用下，微胶囊才会破裂，也就是说化成前微胶囊并不会破裂，成膜添加剂也不会被释放出来流失到电解液中。而若直接将成膜添加剂跟电极材料混合均匀涂覆在集流体上，由于成膜添加剂与电极材料不会直接发生反应，只有在化成过程中存在有电解液和一定电势差时两者才会发生反应，因此，注入电解液后，正极成膜添加剂会通过电解液流到负极表面，负极成膜添加剂通过电解液流到正极表面，一旦电池进行化成，交叉反应也会伴随产生，对电极极片性能产生一定的影响。

而本发明所采用的方法使得成膜添加剂在化成那一瞬间才被释放，减少了正负极添加剂交叉反应的产生，减少了对极片的副作用，增加了电池极片的使用寿命；又减少成膜添加剂对电解液粘性以及对电池的温度和倍率效应的干扰，提高电池的循环性能和安全性能。